سلام , به سایت پایان نامه دات کام خوش آمدید
  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

اعتماد کنید :

» مطالعه و بررسی دلايل خوردگی در خطوط لوله حمل نفت

توسط: pardazesh در 3-05-1395, 09:42 | دسته: متالوژی | تعداد بازدید : 261

چكيده :
نياز بررسي و تحقيق در زمينه خوردگي در خطوط لوله حمل نفت خام ما را بر اين داشت تا به بررسي كوتاه در اين زمينه بپردازيم ابتدا با مقدمه اي مختصر در مورد خطوط لوله و نقش آنها در چرخه تأمين سوخت مورد نياز .و حمل و نقل نفت و گاز و حجم عمليات انجام گرفته و توجيه اقتصادي بررسي هاي خوردگي و تحقيقات انجام گرفته در اين زمينه پرداختيم و سپس انواع خوردگي را مورد بررسي قرار داديم در يك فصل مجزا به بررسي انواع خوردگي در خطوط لوله پرداختيم.
در ادامه با بررسي انواع جنس هاي مورد استفاده در ساخت لوله هاي انتقال نفت خام و ترجمه قسمتي از استانداردها در اين زمينه اين پخش را تكميل نموديم. در پايان مورد عملي را كه در طي پروژه انجام داده شده بود. و يك مورد انهدام لوله نفت خام بود را آورديم كه مثال خوبي از يك مورد تحقيقي بود و روش و فرايند اين نوع تحقيقات را بيان مي كرد و تجربيات و اطلاعات خوبي در زمينه اين نوع پروژه ها را در بر دارد و مي توان در موارد مشابه از اين تجربيات استفاده كرد.
اين مورد يك حالت از خوردگي ميكروبي را نشان داد و ما با انجام مطالعات در اين زمينه روش هاي را براي پيشگيري ارائه نموديم.

 

 

320صفحه فایل ورد (Word) فونت 14 منابع  دارد قیمت 32000 تومان 

 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید 

 


ادامه مطلب :

مقدمه:
خوردگي را تخريب يا فاسد شدن يك ماده در اثر واكنش با محيطي كه در آن قرار دارد تعريف مي كنند.
خطوط لوله در سراسر جهان به عنوان حمل كننده هاي گازها و مايعات در ساخت هاي طولاني از منبع تا محل مصرف نهايي نقش بسيار مهمي را بازي مي كنند.
به طور عمومي اطلاعات در مورد شما و خطوط لوله كه به طور پيوسته در سرويس هستند. به عنوان بخش عمده اي از سيستم حمل و نقل بدين صورت است:
خطوط لوله در سرويس مدفون زير خاك به دور از ديد هستند به استثناء شهرها، ايستگاه هاي پمپاژ يا فشار و ترمينال ها.
در حال حاضر حدود Km 460000 خطوط لوله حمل معمولي در حدود 46% تمام نفت خام و محصولات پالايش را حمل و نقل مي كنند در ايالت متحده در 1984 بيش از Km 6 10 × 106 خطوط لوله گاز طبيعي در سرويس وجود داشت. حدود 25% كل سوريس هاي بين ايالتي در حدود Km 280000 بودند كه حمل مي كردند مايعات را.
سوريس هاي بين ايالتي در ايالاتي متحده گسترش پيدا كرد براي ايجاد مايل هاي بيشتري از خطوط لوله در 1986 و Km 9800 از خطوط گاز طبيعي ساخته شده و Km 5740 براي خط لوله نفت خام و Km 2660 از خط لوله براي محصولات پالايش نيز ساخته شد.
با اين شبكه پهناور بدون تغيير خط لوله به كار رفته براي استفاده در حمل منابع طبيعي و محصولات نهايي به مكان هايي كه آنها مورد استفاده قرار مي گيرند. آشكار مي گردد كه نگهداري آنها در سرويس بوسيله جلوگيري از خوردگي تكنيكي است و بطور اقتصادي با فايده مي باشد.
كنترل خوردگي خطوط لوله در سراسر جهان انجام مي شود به دلايل زياد به وسيله استفاده از حفاظت كاتدي همراه با يك پوشش دي الكتريك مناسب. سيستم حفاظت كاتدي با استفاده از جريان محافظ در سطح بيروني لوله محلي كه در معرض خاك مجاور در ناپيوستگي هاي سيستم پوشش قرار دارد از لوله محافظت مي كند. سيستم پوشش به كار مي رود براي كاهش مقدار مجموعه زياد جريان محافظ مورد نياز در طول عمر عملياتي لوله.
مبحث كنترل خوردگي در فاز طراحي خط لوله بايد شروع شود و ادامه يابد همراه با راه اندازي و تمام عمر اقتصادي لوله.
اين نوشته به طور خلاصه انواع خوردگي ها و روش هاي جلوگيري را به طور عمومي ابتدا بررسي مي كند و سپس به طور اختصاصي خوردگي خط لوله حمل نفت و گاز را بررسي و در نهايت يك مورد عملي از پروژه هاي خوردگي لوله هاي نفت خام مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

 


فصل اول:
انواع خوردگي

1-1- خوردگي يكنواخت:
معمول ترين متداول ترين نوع خوردگي است. معمولاً بوسيله يك واكنش شيميايي يا الكترو شيميايي به طور يكنواخت در سرتاسر سطحي كه در تماس با محلول خورنده قرار دارد، مشخص مي شود. فلز نازك و نازكتر شده و نهايتاً از بين مي رود يا تجهيزات مورد نظر منهدم مي شوند. مثلاً يك قطعه فولاد يا روي در داخل يك محلول رقيق اسيد سولفوريك معمولاً با سرعت يكساني در تمام نقاط قطعه خورده خواهد شد.
خوردگي يكنواخت يا سرتاسري ، از نظر نتاژ مقدار فلز خورده شده بالاترين رقم را دارد، لكن اين نوع خوردگي از نقطه نظر فني اهميت چنداني ندارد، زيرا عمر تجهيزاتي كه تحت اين نوع خنوردگي قرار مي گيرد را دقيقاًمي توان با آزمايشات ساده اي تخمين زد. براي اين منظور، تنها قرار دادن نمونه هاي آزمايش در داخل محلول مورد نظر غالباً كافي است. خوردگي يكنواخت را بطرق زير ميتوان متوقف نمود يا كم كرد:
(1) انتخاب مواد پوشش صحيح، (2) بوسيله ممانعت كننده، و يا (3) با استفاده از حفاظت كاتدي. روش هاي مبارزه با اين نوع خوردگي را كه مي توان بتنهايي با يكديگر بكار برد.

 

2-1- خوردگي گالوانيكي يا دو فلزي:
موقعي كه دو فلز غير همجنس كه در تماس الكتريكي با يكديگر هستد، در معرض يك محلول خورنده يا هادي قرار بگيرند، اختلاف پتانسيل بين ان دو باعث برقراري جريان الكترون بين انها مي شود.
نسبت به موقعي كه اين دو فلز در تماس الكتريكي با يكديگر نباشند، خوردگي فلزي كه مقاومت خوردگي كمتري دارد، افزايش يافته و بر عكس، خوردگي فلز مقاومتر، تقليل مي يابد. فلزي كه مقاومت خوردگي كمتري دارد اندي شده و فلز مقاومتر (از نظر خوردگي) كاتدي مي شود. معمولاً كاتد يا فلز كاتد در اين نوع خوردگي يا اصلاً خورده نمي شود و يا اگر خورده شود، مقدار خوردگي آن خيلي كم خواهد بود. بعلت وجود جريان هاي الكتريكي بين فلزات غير هم جنس اين نوع خوردگي، خوردگي گالوانيكي ناميده مي شود. اين دو نوع خوردگي، خوردگي الكتروشيميايي بوده، لكن براي سهولت تشخيص، اصطلاح گالوانيكي يا دو فلزي را در اين مورد بكار مي بريم.
نيروي محركه براي برقراري جريان و در نتيجه خوردگي، پتانسيلي است كه بين اين دو فلز وجود دارد. باطري خشك كه بطور شماتيكي در شكل 2-1 نشان داده شده است مثلاً خوبي در اين مورد است. الكترود كربني بعنوان يك فلز مقاوم خوردگي – كاتد- عمل نموده و جداره آن كه از فلز روي ساخته شده بعنوان آند عمل مي كند و خورده مي شود. خمير بين الكترودها هادي الكتريسيته است (و خورنده) و جريان الكتريكي را در داخل باطري هدايت مي كند. از منيزيم نيز مي توان بعنوان فلز آند يا جداره باطري استفاده نمود.

 

 

شكل 2-1- مقطع يك باطري خشك
1-2-1- نيروي الكتروموتوري (EME) و سري گالوانيكي
بطور خلاص، پتانسيل بين فلز در تماس با محلول حاوي تقريباً يك اتم گرم يون فلز مربوطه (اكتيويته واحد)، در يك درجه حرارت قابت بدقت اندازه گيري مي شود. جدول 1-1 كه غالباً جدول نيرو الكتروموتوري يا جدول emf ناميده مي شود، طرز قرار گرفتن فلزات مختلف را نسبت به يكديگر نشان مي دهد. براي سادگي كليه پتانسيل ها را نسبت به يك الكترود مرجع (H2/H+) كه بطور دلخواه صفر فرض شده مي سنجند. پتانسيل بين فلزات مختلف را با گرفتن پتانسيل بين الكترودهاي رورسيبل مس و نقره 462% ولت است. اختلاف بين مس و روي 1/1 ولت است. براي آلياژهايي كه از دو يا چند جزء فعالي تشكيل شده اند، بدست آوردن پتانسيل رورسيبل عملي نيست، لذا در جدول 2-1 فقط فلزات خالص وجود دارند.
در مسائل عملي خوردگي، تماس گالوانيكي بين فلزات در حال تعادل با يون هاي خود بندرت اتفاق مي افتد. همانطور كه در بالا ملاحظه شد قسمت اعظم اثرات خوردگي گالوانيكي در اثر ارتباط الكتريكي با يكديگر نيز در حال خورده شدن هستند. همچنين چون اكثر مواد مهندسي را آلياژها تشكيل مي دهند، بنابراين اتصال گالوانيكي معمولاً مشتمل بر يك (يا دو) آلياژ فلزي مي باشد. اين شرايط جدول گالوانيكي، جدول 2-1 پيش بيني دقيق تري از روابط گالوانيكي مي كند تا جدول emf، جدول 2-1 بر اساس اندازه گيري هاي پتانسيل و آزمايشات خوردگي گالوانيكي در آب درياي آلوده نشده مي باشد كه بوسيله شركت بين المللي نيكل انجام شده است. بخاطر اختلاف بين آزمايشات مختلف، تنها موقعيت نسبي فلزات در اين جدول مشخص شده است نه پتانسيل آنها. در حالت ايده آل، جداول مشابهي براي فلزات و آلياژها در تمام محيط ها در درجه حرارت هاي مختلف مورد نياز خواهد بود، لكن در اين صورت تقريباً بي نهايت آزمايش بايستي انجام شود.
بطور كلي موقعيت فلزات و آلياژها در جدول...............................

 

-2-1 اثرات محيط
ماهيت وخورندگي محيط به ميزان زيادي بر شدت خوردگي گالوانيكي تاثير مي گذارد. معمولا فلزي كه مقاومت كمتري نسبت به محيط مورد نظر دارد، آند مي شود.
بعضي وقت ها پتانسيليك زوج گالوانيكي در يك محيط ديگر عكس مي شود. جدول 3-1 رفتار عمومي فولاد بر روي را در محيط هاي آبي نشان مي دهد. معمولاً هم فولاد و هم روي هر كدام به تنهايي خورده مي شوند، لكن موقعي كه آنها را به هم متصل مي كنيم روي خورده شده و فولاد حفاظت مي شود. در موارد خاصي مثل ديگ هاي آب گرم خانگي در درجه حرارت هاي بالاتر از f 180 حالت فوق بر عكس شده و فولاد آندي مي شود. ظارهراً در اين حالت محصولات خوردگي روي باعث نجيب تر شدن اين فلز نسبت به فولاد مي شوند. Haney نشان داد كه در حضور يون هاي ممانعت كننده نظير نيترات ها، بي كربنات ها و يا كربنات ها در آب، روي به مقدار كمي نجيب تر مي گردد و پتانسيل ها بر عكس خواهد شد.
جدول 3-1 تغيير وزن فولاد ورودي به تنهايي و در تماس با يكديگر (گرم)

 

 

تانتال از نظر مقاومت در برابر خوردگي فلزي بسيار مقاوم است و نسبت به پلاتين و كربن آند است. ليكن پيل حاصل تنها در درجه حرارت هاي بالا فعال است. مثلاً در زوج تانتال – پلاتين جريان تا C110 بر قرار نمي شود و C 256 جريان حدود ma/tt 100 وجود دارد. تانتال نسبت به چدن پر سيليسيم در اسيد سولفوريك غليظ كاتد است، ليكن جريان بين آند و به سرعت به صفر مي رشد. در بالاتر از C145 قطبين پين عكس مي شود تانتال را نبايستي در تماس با فلزات آندي قرار داد زيرا هيدروژن كاتدي را جذب نموده و ترد مي شود.
خوردگي گالوانيكي در اتمسفر نيز واقع مي شود. شدت آن بستگي به نوع و مقدار رطوبت موجود در اتمسفر دارد. مثلاً خوردگي نزديك سواحل دريا بيشتر از اتمسفر خشك مي باشد. كندانس بخار در نزديك ساحل دريا حاوي نمك است و لذا هادي‌تر و خورنده تر است و در رطوبت و درجه حرارت يكسان نسبت به كندانس در يك ناحيه دور از دريا الكتروليت بهتري است. آزمايشات اتمسفري در نقاط مختلف نشان داده اند كه روي (zn) در تمام موارد نسبت به فولاد آند است آلومينيم وظعيت مختلف و متغييري داشته و قلع و نيكل همواره كاتد بوده اند. موقعي كه فلزات كاملاً خشك باشند خوردگي گالوانيكي اتفاق نخواهد افتاد، زيرا الكتروليتي براي حمل جريان بين سطوح الكترودها وجود دارد.
3-2-1- اثر فاصله دو الكترود:
خوردگي گالوانيكي معمولاً نزديك محل اتصال دو فلز شديد تر است و با دور شدن از اين نقطه خوردگي نيز كم مي شود. فاصله اي كه تحت تأثير خوردگي قرار مي گيرد بستگي به مقاومت محصول دارد. با در نظر گرفتن مسير جريان و مقاومت مدار اين مسأله واضح است، در آبي با مقاومت بالا و يا كاملاً خوردگي ممكن است به صورت يك شيار باريك ظاهر گردد. خوردگي گالوانيكي از موضعي بوده آن در نزديكي محل اتصال دو فلز به سهولت تشخيص است.
4-2-1- اثر سطح
يك فاكتور مهم ديگر در خوردگي گالوانيكي اثر سطح، يا نسبت سطح كاتد به سطح آند مي باشد. نسبت سطحي نا مناسب مشتمل بر كاتد بزرگ و آند كوچك است. براي يك مقدار معين جريان در پيل، دانسيته جريان براي الكترود كوچك به مراتب بزرگتر از تا دانسيته جريان براي الكترود بزرگتر، هر چه دانسيته جريان در يك منطقه آندي بزرگتر باشد، سرعت خوردگي بيشتر است خوردگي نواحي آندي ممكن است 100 تا 1000 برابر بيشتر از حالتي باشد كه سطح آند با كاتد برابرند. شكل 3-1 دو مثال خوب از اثر سطح را نشان مي دهد. نمونه ها، صفحات پرچ شده مسي و فولادي هستند كه هر دو در يك زمان به مدت 15 ماه در آب دريا قرار گرفته اند. در سمت چپ صفحات فولادي با ميخ پرچ هاي مسي، و در طرف راست صفحات مسي با ميخ پرچ هاي فولادي قرار دارند. مس نسبت به فولاد در آب دريا، فلز نجيب تر يا مقاوم تر در برابر خوردگي است. صفحات فولادي در سمت چپ قدري خورنده شده اند، ليكن اتصال حاصل از ميخ پرچ ها هنوز قوي است. نمونه سمت راست داراي نسبت سطحي نا مناسبي است ميخ پرچ هاي فولادي كه در تماس با سطح بزرگ كاتدي قرار دارد خيلي بيشتر است.
تخلف از اصل ساده فوق غالباً منجر به خسارات زيادي مي گردد. به عنوان مثال در يك كارخانه در طي يك برنامه عظيم توسعه چند صد تانك بزرگ نصب گرديد. اگر تانك هاي قديمي را از فولاد معمولي مي ساختند و با يك رنگ فنلي پخته شده قسمت داخلي را پوشش مي دادند. محلولي كه در تانك، اثر خوردنگي كمي روي فولاد داشت.

 

 

 

شكل 3-1- تأثير نسبت سطحي بر خوردگي گالوانيكي در كوپل فولاد- مس
لكن آلوده شدن محصول مسأله مهمي بود. اين پوشش در قسمت كف خساراتي متحمل مي شود كه اكثر در اثر ضربات مكانيكي بود و لذا هر چند وقت يك بار بايستي پوشش كف معمولي كه فولاد زنگ نزن 8-18 روكش شده بود ساخته شد. ديواره ها و سقف تانك از فولاد معمولي ساخته شده و به وسيله همان رنگ فنلي پوشش داده شده، شكل 4-1 و پوشش را تا اندكي روي فولد زنگ نزن در قسمت زير خط جوش ادامه داده اند.
چند ماه بعد از آغاز به كار كارخانه جديد، تانك ها يكي بعد از ديگري شروع به سوراخ شدن در قسمت ديواره ها نمودند. اكثر سوراخ ها در يك باند به پهناي 2 اينچ در بالاي خط جوش واقع مي شدند. بعضي از تانك هاي تمام فولادي قديمي از نقطه نظر سوراخ شدن ديواره ها، 10 تا 20 سال بدون كوچكترين دردسر عمر كرده بودند.
توجيه و علت مسأله...................................

 

-9-1- طراحي
طراحي يك سيستم غالباً به اندازه انتخاب مواد در مبارزه با خوردگي اهميت دارد. در طراحي بايستي نيازهاي مكاني و استحكام را به همراه سهم خوردگي در اين رابطه در نظر گرفت. در تمام موارد طراخحي مكانيكي يك جزء بايستي بر اساس مواد ساختماني باشد زيرا مواد ساختماني كه براي مبارزه با خوردگي به كار مي رود از نظر ويژگي هاي مكانيكي بسيار متفاوتند.
ضخامت ديواره
چون خوردگي باعث نازك شدن فلز مي شود لذا بايستي اين مقدار نازك شدن را در طراحي لوله ها، تانك ها و قطعات ديگر در نظر گرفت. به طوركلي ضخامت ديواره را دو برابر ضخامت حداقل لازم مي گيرند. مثلاً اگر براي يك تانك 10 سال عمر در نظر گرفته مي شود. و سرعت خوردگي تانك در آن محيط حدود MPY 12 باشد. بنابراين تخمين عمق خوردگي در 10 سال اينچ است و در نتيجه ضخامت ديواره بايستي نيازهاي مكانيكي مثل فشار، وزن و تنش هاي ديگر را نيز برآورده سازد.
اين قانون كلي در موادي كه اطلاعات دقيق و قابل اطمينان خوردگي و نظارت مؤثر بر خوردگي لازم است ممكن است، صادق نباشد. ولاس و وب بحث جالبي در مورد مقدار واقعي خوردگي ارائه نموده اند. آنها اين سؤال را مطرح مي كند كه آيا شما مخازن خود را با پول نقد روكش مي كنيد؟ به عبارت ديگر اگر مقدار خوردگي را بيش از حد لازم منظور كنيم وزن و قيمت بالا خواهد رفت. آنها همچنين پبشنهاد مي كنند كه در يك مخزن عمودي مرتفع، مقدار خوردگي در مناطق مختلف را بايستي متفاوت در نظر گرفت. قسمت هاي بالايي مخزن مي تواند در معرض خوردگي كمتري نسبت به نيمه پايين قرار داشته باشد. من حدود 40 سال پيش اين ايده را به كار بردم و در قسمت هاي بالايي مخازن فولادي واگن ها براي حمل اسيد سولفوريك ضخامت بيشتري توصيه نمودم- نواحي بالايي چندين برابر سريعتر از نواحي پايين خورده مي شدند.
قوانين طراحي
قوانين طراحي بسياري وجود دارند كه براي بدست آوردن بهتري مقاومت در برابر خوردگي بايستي رعايت شوند. موقعي كه من در 1934 در شركت دوپانت شروع به كار كردم بايستي هر ماه هزينه هاي صرفه جويي شده در اثر فعاليت هاي خود را گزارش مي كردم. بعد از يكي دو سال طراحان را متقاعد كردم كه پيش گيري با صرفه است. به عبارت ديگر به جاي اينكه صبر كنيم تا تجهيزات موقع بهره برداري در اثر خوردگي از كار بيفتد خوردگي را در محل طراحي حذف كنيم (هزينه تغيير چند خط روي نقشه به مراتب كمتر است). اين مسأله باعث ارتباط نزديك بين طراحان و مهندسين خوردگي گرديد و تمام پروژه هاي بزرگ بودجه اي براي استفاده از مهندس خوردگي اختصاص دادند. من قاطعانه معتقدم كه مندس خوردگي نيز بايستي نقطه ها را تأييد نمايد و نه فقط مهندسين طراحي.
بعضي از قواعد طراحي كه بايستي در نظر گرفته شوند در زير آمده اند. اگر طراح داراي زمينه خوبي در مورد خوردگي باشد مفيد خواهد بود ولي متأسفانه معمولاً اين حالت وجود ندارد.
1- به جاي پرچ كاري از جوشكاري استفاده كنيد. اتصالات پرچي نقاطي براي خوردگي شياري هستند.
2- تانك ها و محفظه هاي ديگر را طوري طراحي كنيد كه به سهولت قابل تخليه و تميز كردن باشد. كف تانك ها بايستي به طرف سوراخ تخليه شيب داشته تا از باقي كاندن محلول در كف تانك هنگام تخليه.................................

 

بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید

قیمت اختصاصی و استثنایی این پایان نامه : تنها , 32000تومان

 

 

 

 

 

 


قیمت قبلی : 500000 ریال

قیمت جدید : 32000 تومان  |   جهت خرید محصول بر روی تصویر روبرو کلیک نمایید :

خرید آنلاین این مطلب




مطالب مرتبط


| |
1 اردیبهشت 1394 14:51
0
0
بی نظیر بود خدا خیرتون بده

نام:*
ایمیل:*
متن نظر:
کد را وارد کنید: *
جدیدترین مطالب
پربازدیدترین مطالب
آمار سایت
آمار مطالب یک ساعت پیش: 0
امروز: 0
این ماه: 0
کل: 3100
کل نظرات: 240
آمار کاربران یک ساعت پیش: 0
امروز: 0
این ماه: 0
کل: 252
بن شدگان: 1
جدیدترین عضو: Qurbanalipuya

                                                                                                                         

تبادل لینک خودکار
Taktaz Group

Powered By Taktaz Group. Google+